闭包处理问题？真是自己→吓↓自己↙-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/YakProject/article/details/144449020

之前的文章中曾经和大家讨论过Yaklang对块作用域的处理

而在Yaklang中，对于有特殊性质的闭包，也有着独特的方法进行处理⬇️

先看如下的代码：

package main

func main(){
    a := 1
    f := func(){
        b := a                // freevalue
        println(b)
        a = 2                // side-effect
    }
    f() 
    println(a) // 2
}

上述代码展示了闭包中的变量可能会出现的两种情况：

查找一个外部作用域中的变量
修改一个外部作用域中的变量

我们将未在闭包作用域中定义的 “a” 被称为 freevalue，而通过 freevalue 对外部变量的影响则被称为 side-effect

可以通过 yaklang 编译上述代码，输出结果如下：

package: main library
@init
type: () ->
entry-0:

extern type:
main
type: () -> null
entry-0:
        <any> t28 = undefined-println
        <null> t26 = call <() -> null> AnonymousFunc-2 () binding[<number> 1] member[]
        <number> t27 = side-effect <number> 2 [a] by <null> t26
        <any> t29 = call <any> t28 (<number> t27) binding[] member[]

extern type:
AnonymousFunc-2
freeValue: a:(20)a, println:(21)println
sideEffects: a
type: () -> null
entry-0:
        jump -> b-1
b-1: <- entry-0
        <any> t22 = call <any> println (<number> a) binding[] member[]
        jump -> b-2
b-2: <- b-1

extern type:

这里的 AnonymousFunc-2 就是源码中的闭包函数，可以发现 yaklang 生成了一个名为 side-effect <number> 2 [a] by <null> t26 的特殊右值，这个右值和普通的 <number> 2 没什么不同，只是为了说明该右值源自于闭包函数 AnonymousFunc-2 对外部作用域的影响

通过将 side-effect 描述为右值，就可以将闭包函数对外部的影响给简化为一条或者多条赋值语句，等效为如下代码：

package main

func main(){
    a := 1
    a = 2
    println(a) // 2
}

上述的处理已经可以应付大多数情况下的 side-effect 了，但 side-effect 还有两个特殊的特性：绑定和继承。

具体可以看如下代码：

package main

func main() {
    a := 1
    f1 := func() {
        a = 2
    }
    f2 := func() {
        f1() // f2继承f1的side-effect
    }
    f2()
    println(a) // side-effect(a,2)
}

package main

func main() {
    a := 1 // f1将绑定a,绑定值由闭包定义的位置决定与调用位置无关
    f1 := func() {
        a = 2 
    }
    {
        a := 3
        f1()
        println(a) // 3
    }
    println(a) // side-effect(a,2)
}

在 yaklang 的处理中，side-effect 将被记录在 FunctionType 中，成为闭包的一个属性。通过继承闭包的 FunctionType 即可实现 side-effect 的继承。

相对较难处理的是 side-effect 的绑定机制，这里采用了延迟使用 side-effect 的方式：生成好的 side-effect 暂时不会放入作用域中，当前作用域为 a := 1 的子作用域时才会将 side-effect 放入。

我们可以分别编译上述两个案例，编译后的 ssa 如下：

package: main library
@init
type: () ->
entry-0:

extern type:
main
type: () -> null
entry-0:
        <null> t36 = call <() -> null> AnonymousFunc-3 () binding[<number> 1, <() -> null> AnonymousFunc-2] member[]
        <any> t37 = side-effect <number> 2 [a] by <null> t36
        <number, error> t39 = call <func(...interface {}) (int, error)> println (<any> t37) binding[] member[]

extern type:
AnonymousFunc-2
freeValue: a:(21)a
sideEffects: a
type: () -> null
entry-0:
        jump -> b-1
b-1: <- entry-0
        jump -> b-2
b-2: <- b-1

extern type:
AnonymousFunc-3
freeValue: f1:(29)f1, a:(32)a
sideEffects: a // 继承自AnonymousFunc-2
type: () -> null
entry-0:
        jump -> b-1
b-1: <- entry-0
        <null> t30 = call <() -> null> f1 () binding[<number> a] member[]
        <any> t33 = side-effect <number> 2 [a] by <null> t30
        jump -> b-2
b-2: <- b-1

extern type:
error:

AnonymousFunc-3 中不存在变量 a，其中的 sideEffects a 继承自 AnonymousFunc-2

package: main library
@init
type: () ->
entry-0:

extern type:
main
sideEffects: a
type: () -> null
entry-0:
        jump -> b-1
b-1: <- entry-0
        <null> t27 = call <() -> null> AnonymousFunc-2 () binding[<number> 3] member[]
        <any> t28 = side-effect <number> 2 [a] by <null> t27 // 生成side-effect但暂时不会使用
        <number, error> t30 = call <func(...interface {}) (int, error)> println (<number> 3) binding[] member[]
        jump -> b-2
b-2: <- b-1
        <number, error> t33 = call <func(...interface {}) (int, error)> println (<any> t28) binding[] member[]

extern type:
AnonymousFunc-2
freeValue: a:(21)a
sideEffects: a
type: () -> null
entry-0:
        jump -> b-1
b-1: <- entry-0
        jump -> b-2
b-2: <- b-1

extern type:
error:

由于 side-effect 不在当前作用域中，因此第一个 println 查找到常量'3'，第二个 println 属于 entry-0 的子作用域，可以查找到 side-effect

当前版本的 yaklang 已经能处理大多数情况下的 side-effect 了，但某些 side-effect 与 phi 值结合出现的问题还需要解决：

package main

func main(){
    a := 0
    f := func() {
        if true {
            a = 2
        }else{

        }
        println(a) // phi(freevalue,2)
    }
    a = 1
    f()
    println(a) // phi(1,2)
    a = 2
    f()
    println(a) // phi(2,2)
}

在这个样例中的 f 可能生成 side-effect 也可能不生成，因此应该生成一个 phi(freevalue,2)。而 freevalue 只是一个占位符，它将在该闭包被调用时替换为绑定变量在当前作用域中的值。

目前该功能正在实现中，敬请期待后续版本。

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